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1、第12章 空气调节 空气调节的定义空气调节的定义q一种技术一种技术。实现对某一房间或空间内的温度、。实现对某一房间或空间内的温度、湿度、洁净度和空气流动速度等进行调节与湿度、洁净度和空气流动速度等进行调节与控制,并提供足够量的新鲜空气。控制,并提供足够量的新鲜空气。q控制范围:特定的空间(室内)控制范围:特定的空间(室内)q控制对象:室内空气控制对象:室内空气q控制手段:加热、加湿、降温、降湿、过滤、控制手段:加热、加湿、降温、降湿、过滤、通风、减振、噪音控制等通风、减振、噪音控制等内容12.2 12.2 空调负荷和空调房间空调负荷和空调房间12.3 12.3 空气处理设备与空调机房空气处理设
2、备与空调机房12.1 12.1 空调系统的组成和分类空调系统的组成和分类12.5 12.5 空调输配系统空调输配系统12.6 12.6 空调冷源及制冷机房空调冷源及制冷机房12.4 12.4 空调房间的气流组织空调房间的气流组织12.7 12.7 空调系统的消声减振空调系统的消声减振12.1空调系统的组成与分类一、空调系统的组成一、空调系统的组成空气处理设备空气处理设备工作区工作区自动控制和调节装置自动控制和调节装置空气输配系统空气输配系统空调冷热源空调冷热源 二、空调系统的分类 按服务对象按服务对象q舒适性空调舒适性空调为人服务,使人感到舒适。控制精度为人服务,使人感到舒适。控制精度不高不高
3、 住宅、办公楼、商店、旅馆、餐馆等住宅、办公楼、商店、旅馆、餐馆等q工艺性空调工艺性空调为生产、科研等特定对象服务。控制为生产、科研等特定对象服务。控制精度较高精度较高 车间、特定用途的空间特点车间、特定用途的空间特点 按照空气处理设备的集中程度按照空气处理设备的集中程度 按照承担室内负荷的介质分类按照承担室内负荷的介质分类q全空气系统全空气系统q全水系统全水系统q空气水系统空气水系统q制冷剂直接蒸发式系统:制冷剂直接蒸发式系统:按空气处理设备的集中程度分类半集中式空调系统半集中式空调系统:空调机房集中处理部分:空调机房集中处理部分或全部空气,在空调房间内由末端设备对空或全部空气,在空调房间内
4、由末端设备对空气进行二次处理气进行二次处理集中式空调系统集中式空调系统:空气处理设备集中布置在:空气处理设备集中布置在空调机房内空调机房内混合式、直流式、全封闭混合式、直流式、全封闭按空气处理设按空气处理设备的集中程度备的集中程度分散式空调系统分散式空调系统:不设集中的空调机:不设集中的空调机房,把整体组装的空调器直接设置在房,把整体组装的空调器直接设置在空调房间内或附近空调房间内或附近半集中式空调系统 立式立式 卧式卧式全分散式空调系统 风冷式风冷式q窗机窗机q分体机分体机 单冷式单冷式 热泵(夏季状态)热泵(夏季状态)热泵(冬季状态)热泵(冬季状态)水冷式水冷式能效比12.2 空调负荷和空
5、调房间12.2.1 空调负荷空调负荷12.2.2 空调房间的建筑布置与热工要求空调房间的建筑布置与热工要求12.2.1 空调负荷1.控制指标控制指标采暖通风与空气调节设采暖通风与空气调节设 计规范计规范 冬季冬季q温度应采用温度应采用1822,相对湿度应采用,相对湿度应采用4060,风速不大于,风速不大于0.2m/s。新风量、噪。新风量、噪声等声等 夏季夏季q温度应采用温度应采用2428,相对湿度应采用,相对湿度应采用4065,风速不大于,风速不大于0.3m/s。新风量、噪。新风量、噪声等声等节能标准2.空调负荷 为了保持室内空气温度、湿度的恒定,为了保持室内空气温度、湿度的恒定,必须从室内排
6、除的瞬间得热量和得湿量必须从室内排除的瞬间得热量和得湿量tair空调系统与供暖系统空调系统与供暖系统热负荷计算方法基本一致热负荷计算方法基本一致冷负荷冷负荷热负荷热负荷湿负荷湿负荷影响空调负荷的内、外扰因素 影响室内冷热负荷的内、影响室内冷热负荷的内、外扰因素外扰因素通过围护结构的传热量;通过围护结构的传热量;透过外窗的日射得热量;透过外窗的日射得热量;渗透空气带入室内的热量;渗透空气带入室内的热量;室内设备、照明等室内热室内设备、照明等室内热源的散热量;源的散热量;人体散热量。人体散热量。影响室内湿负荷影响室内湿负荷的内、外扰因素的内、外扰因素人体散湿;人体散湿;设备散湿;设备散湿;各种潮湿
7、表面、各种潮湿表面、液面散湿;液面散湿;渗透空气带入室渗透空气带入室内的湿量。内的湿量。空调系统冷负荷计算 空调的计算负荷不等于室内产热量、室空调的计算负荷不等于室内产热量、室外传热量各项之和外传热量各项之和q室内空气参数对内外扰的响应有一定的衰减室内空气参数对内外扰的响应有一定的衰减和延迟和延迟q空调冷负荷与得热的关系空调冷负荷与得热的关系 空调房间冷负荷空调房间冷负荷 新风负荷新风负荷 风机、风道、水泵、水管温升等造成的附加负荷风机、风道、水泵、水管温升等造成的附加负荷3.空调冷负荷估算 表表单位空调面积冷负荷指标单位空调面积冷负荷指标 单位建筑面积冷负荷指标单位建筑面积冷负荷指标q不同类
8、型建筑空调面积的百分比不同类型建筑空调面积的百分比12.2.2 空调房间 室内冷负荷和湿负荷是空调系统设备容室内冷负荷和湿负荷是空调系统设备容量的重要组成部分量的重要组成部分 负荷量的大小与建筑布置和围护结构热负荷量的大小与建筑布置和围护结构热工性能有很大关系工性能有很大关系1.空调房间的建筑布置 不要靠近产生大量污染物或高温高湿的房间;不要靠近产生大量污染物或高温高湿的房间;要求振动与噪声小的空调房间不要靠近振动与要求振动与噪声小的空调房间不要靠近振动与噪声大的房间噪声大的房间 应尽量集中布置;空调参数要求相近的空调房应尽量集中布置;空调参数要求相近的空调房间宜相邻或上下对应布置;尽量用非空
9、调房间间宜相邻或上下对应布置;尽量用非空调房间包围空调房间;空调房间共用走廊的端头宜设包围空调房间;空调房间共用走廊的端头宜设置门斗和保温门置门斗和保温门 美观要求高的要设置技术夹层;建筑高度应在美观要求高的要设置技术夹层;建筑高度应在满足功能、建筑、气流组织、管道布置和人体满足功能、建筑、气流组织、管道布置和人体舒适等要求的条件下尽可能降低舒适等要求的条件下尽可能降低2.围护结构的热工要求 空调房间应尽量避免布置在有两面相邻空调房间应尽量避免布置在有两面相邻外墙的转角处或有伸缩缝的地方,以减外墙的转角处或有伸缩缝的地方,以减少围护结构传入室内的热量少围护结构传入室内的热量12.3 空气处理设
10、备12.3.1 基本的空气处理手段 热湿处理热湿处理q加热、冷却、加热、冷却、加湿、除湿。加湿、除湿。净化处理净化处理q过滤、消毒、过滤、消毒、等离子化等。等离子化等。12.3.2典型的空气处理设备 空气处理设备的作用:实现送风状态的空气空气处理设备的作用:实现送风状态的空气 分类:分类:q直接接触式:直接接触式:q表面式:通过分隔壁面进行热交换表面式:通过分隔壁面进行热交换1.表面式换热器 结构结构 安装安装q水平安装与垂直安装水平安装与垂直安装 用蒸汽做热媒的空气加热器,为便于排除凝结水,用蒸汽做热媒的空气加热器,为便于排除凝结水,水平安装时应考虑一定的坡度。水平安装时应考虑一定的坡度。表
11、面式冷却器垂直安装时务必要使肋片保持垂直表面式冷却器垂直安装时务必要使肋片保持垂直位置,否则将因肋片上存留积水而增加空气阻力位置,否则将因肋片上存留积水而增加空气阻力和降低传热性能。下部应装和降低传热性能。下部应装滴水盘和排水管滴水盘和排水管q换热器的换热器的串联与并联串联与并联 通过空气量多时应采用并联,需要的空气温升通过空气量多时应采用并联,需要的空气温升(或温降或温降)大时应采用串联大时应采用串联2.喷水室 原理:原理:q向流过的空气直接喷淋大量的水滴,被处理的空气向流过的空气直接喷淋大量的水滴,被处理的空气直接与水滴接触,进行热湿交换,达到要求的状态直接与水滴接触,进行热湿交换,达到要
12、求的状态 构造构造 优缺点优缺点q能实现多种空气处理流程、具有一定净化能力能实现多种空气处理流程、具有一定净化能力q占地面积大、水系统复杂占地面积大、水系统复杂 材料主要是钢板和玻璃钢。目前生产已工厂化,材料主要是钢板和玻璃钢。目前生产已工厂化,作为空调箱的一个组成部分一起出厂作为空调箱的一个组成部分一起出厂3.加湿与除湿设备(1 1)干蒸汽加湿器干蒸汽加湿器 q外套外壁直接与被处理空气接触,套内将产生部分外套外壁直接与被处理空气接触,套内将产生部分凝结水并随蒸汽一道进入分离室凝结水并随蒸汽一道进入分离室4 4q分离室断面大,使蒸汽减速,加上惯性作用及分离分离室断面大,使蒸汽减速,加上惯性作用
13、及分离板板3 3的阻挡,冷凝水便被分离出来的阻挡,冷凝水便被分离出来q分离出冷凝水的蒸汽由分离室顶部的调节阀孔分离出冷凝水的蒸汽由分离室顶部的调节阀孔5 5减减压后再进入干燥室压后再进入干燥室6 6,残留在蒸汽中的水滴在干燥,残留在蒸汽中的水滴在干燥室中汽化,最后从小孔室中汽化,最后从小孔8 8喷出的是干蒸汽喷出的是干蒸汽(2 2)电加湿器电加湿器 电热式加湿器电热式加湿器q管状电热元件置于水槽管状电热元件置于水槽中做成中做成 电极式加湿器电极式加湿器q三根不锈钢棒或镀铬铜三根不锈钢棒或镀铬铜棒作为电极插入水容器棒作为电极插入水容器中组成中组成(3 3)电加热器)电加热器 让电流通过电阻丝发让
14、电流通过电阻丝发热来加热空气的设备热来加热空气的设备q加热均匀、热量稳定、加热均匀、热量稳定、效率高、结构紧凑和效率高、结构紧凑和控制方便控制方便 结构结构q裸线式裸线式 热惰性小,结构简单,容易热惰性小,结构简单,容易断丝漏电,安全性差。须有断丝漏电,安全性差。须有可靠的接地装置并与风机连可靠的接地装置并与风机连锁运行,以免事故锁运行,以免事故 q管式管式 由管状电热元件组成。将电由管状电热元件组成。将电阻丝装在特制的金属套管中,阻丝装在特制的金属套管中,中间填充导热好但不导电的中间填充导热好但不导电的材料,如结晶氧化镁等材料,如结晶氧化镁等应用范围:应用范围:空调机组和小型空调系统;空调机
15、组和小型空调系统;恒温精度要求较高的大型空调系统;恒温精度要求较高的大型空调系统;在送风支管上使用电加热器来控制局部加热在送风支管上使用电加热器来控制局部加热4.空气净化设备 空调工程中用于把含尘量空调工程中用于把含尘量较高的空气进行净化处理较高的空气进行净化处理的设备的设备 按过滤效率按过滤效率q初效过滤器初效过滤器q中效过滤器中效过滤器q亚高效过滤器亚高效过滤器q高效过滤器高效过滤器%100121ccc过滤过滤效率效率5.组合式空调机组 根据需要将各种空气处理设备组合成一根据需要将各种空气处理设备组合成一个整体的箱形设备个整体的箱形设备 一般只使用其中的部分功能段一般只使用其中的部分功能段
16、空调机组12.3.3 空调机房 空调机房空调机房安装(半)集中式空调系统的空安装(半)集中式空调系统的空气处理设备及送、回风机的地方气处理设备及送、回风机的地方 下列情况,应设专用空调机房下列情况,应设专用空调机房q室温波动小于室温波动小于1的系统的系统q机组的噪声与振动对室内环境造成不良影响机组的噪声与振动对室内环境造成不良影响q机组影响室内清洁或操作机组影响室内清洁或操作q机组的水系统的产湿量影响工艺生产过程机组的水系统的产湿量影响工艺生产过程1.空调机房的位置 负荷中心、同一垂直位置负荷中心、同一垂直位置 不靠近要求低噪声房间不靠近要求低噪声房间 不穿防火分区不穿防火分区 新风机可悬挂安装新风机可悬挂安装2.空调机房的大小 空调机房面积约为空调面积的空调机房面积约为空调面积的1020;舒;舒适性空调和一般降温系统,约为适性空调和一般降温系统,约为510;仅处理新风的空气水系统,新风机房约为空仅处理新风的空气水系统,新风机房约为空调面积的调面积的12。如果空调机房、通风机房。如果空调机房、通风机房和冷冻机房统一估算,总面积约为建筑面积的和冷冻机房统一估算,总面积约为建筑面积的37